NVIDIA NeMo Gym: как Siemens ускорил ИИ-агента для проектирования чипов

ИИ-агенты заметно ускоряют работу в сложных маршрутах проектирования чипов, но их склонность выдавать правдоподобные и при этом неверные артефакты мешает перевести такие решения в промышленную эксплуатацию. В многоэтапных инженерных процессах незамеченная ошибка на раннем этапе тихо распространяется по всей цепочке и доходит до финального результата. Поэтому оценивать и дорабатывать агентов нужно по проверенным итоговым артефактам, а не по отдельным промежуточным шагам.

NVIDIA NeMo Gym — открытая библиотека для оценки и улучшения моделей и агентов с помощью сред — как раз решает эту задачу. Её среда агентной оценки создана, чтобы диагностировать режимы отказа и отслеживать распространение ошибок по сложным многоэтапным маршрутам. Задавая предметный верификатор, который сверяет финальные результаты с эталонными артефактами, NeMo Gym позволяет инженерам просматривать полные траектории прогонов и находить первопричину тонких ошибок.

Что именно делал Siemens Fuse EDA AI Agent

Стандартная характеризация ячеек — это построение точных моделей задержек, мощности и шумов для логических ячеек во всех рабочих условиях. Это основа проектирования чипов, и она нужна каждый раз, когда фабрика выпускает новый комплект проектирования процесса (PDK). В каждом новом PDK идут SPICE-модели транзисторов, правила проектирования и определения процесса, напряжения и температуры (PVT), связывающие производство с инструментами проектирования. Когда PDK обновляется, прежние наборы данных характеризации могут перестать корректно описывать устройства — модели задержек и мощности приходится пересчитывать и проверять для каждой затронутой ячейки по комбинациям входного фронта, выходной нагрузки и PVT-условий.

Агент Solido Characterization Suite автоматизирует этот процесс. Он управляет инструментами Solido Characterization Suite через Siemens Fuse EDA AI Agent, который предоставляет MCP-серверы и навыки (skills) распространённым средам разработки, включая Claude Code, Codex и Cursor. MCP-интерфейсы делают ускоренные инструменты доступными инженерным агентам, а навыки подсказывают, как применять их в маршрутах характеризации.

Агент должен выполнять настройку инструментов, крупномасштабное SPICE-моделирование, распределённые вычисления, генерацию Liberty-файлов, отладку и финальную проверку. Ошибки часто дают правдоподобный результат вместо явного сбоя: неверные пороги, пропущенные углы (corners) или неполный набор ячеек остаются незамеченными. Поскольку этапы зависят друг от друга, ошибка ранней настройки распространяется на все последующие шаги — поэтому строгий протокол оценки стал ключевым условием подготовки агента к рабочему использованию.

Цикл оценки и доработки в NeMo Gym

NeMo Gym входит в набор открытых библиотек NVIDIA NeMo для специализации и оптимизации агентов и встраивается в маршрут характеризации стандартных ячеек как управляемый цикл оценки. Для каждого прогона среда определяет задачу, инструменты, состояние и верификатор, чтобы попытки стартовали из чистого состояния и давали сравнимые результаты. Она же записывает цепочки рассуждений, входные и выходные сообщения и действия с инструментами.

Инженеры работали по такому циклу:

  1. Базовые прогоны с версионированной задачей и верификатором в собственной среде NeMo Gym.
  2. Разбор траекторий, неудачных вызовов инструментов и диагностики верификатора.
  3. Поиск неоднозначных инструкций, бесполезных действий и неверного выбора инструментов.
  4. Доработка навыков агента и описаний инструментов MCP.
  5. Повтор тех же задач в тех же условиях оценки.
  6. Сравнение проверенных результатов и эффективности на каждый успешный исход.

Почему оценивают финальный артефакт, а не отдельные вызовы

Разбирая траектории, команда обнаружила отказы, которые промежуточные проверки пропускали. Финальная верификация Liberty-файлов вскрыла пропущенные ячейки и рабочие условия, неверные пороги фронта, а также значения задержек и мощности вне допуска. Отсюда и вывод: инженерных агентов надо оценивать по итоговым артефактам, а не по отдельным вызовам инструментов.

Чтобы сделать работу воспроизводимой, команда реализовала верификаторы, которые выдают итоговую композитную оценку по нескольким метрикам:

  • Coverage — все ли ожидаемые ячейки и PVT-углы сгенерированы.
  • Validity — корректны ли Liberty-файлы и пригодны ли они для инструментов проверки.
  • Relative validation — не появилось ли отказов сверх тех, что уже есть в эталоне.
  • Accuracy — доля ожидаемых значений задержек и мощности, попавших в допуск.
  • Integrity — получен ли полный результат, а не переиспользованные, усечённые или переформатированные значения.

Итоговая награда считается так:

R = 1[Coverage] × 1[Validity] × 1[Relative Validation] × 1[Integrity] × (X_tol / X_total)

Здесь X_tol — число значений в выходных данных, попавших в допуск, а X_total — общее число значений. Их отношение и есть доля значений в пределах допуска. Каждый индикатор 1[·] равен 1, когда соответствующий гейт пройден, и 0, когда нет. Если не пройден хотя бы один гейт, награда обнуляется.

Что дала оптимизация агента

Для бенчмарка генерации Liberty-файлов команда взяла открытый PDK GF180MCU. Набор данных включает 229 стандартных ячеек и 36 PVT-углов, для SPICE-моделирования использовался Solido AFS.

Собственную агентную среду построили на NeMo Gym. В каждом прогоне маршрут характеризации ограничивали двумя ячейками и 36 PVT-углами — этого подмножества хватило для настройки агентного процесса. Один прогон занимал примерно 1,5–2 часа, всего сделали около 25 прогонов; фиксированной моделью и средой был Claude Opus 4.8 в Claude Code.

От раунда к раунду команда дорабатывала навыки характеризации и описания инструментов MCP. Чтобы улучшить выбор инструментов, она упростила пересекающиеся файловые и shell-интерфейсы и задала входные параметры инструментов явными JSON-схемами — так агенту стало проще вызывать инструменты характеризации.

После этих правок средняя композитная оценка по прогонам выросла примерно с 55% до 95%. Улучшенный маршрут потребовал меньше шагов агента и выходных токенов: число шагов упало со 155 до 53 (примерно на 66%), а выходные токены — примерно с 81K до 29K (примерно на 64%).

Модель Композитная оценка Шаги Средний объём выходных токенов
Claude Opus 4.8 ~55% → ~95% 155 → 53 ~81K → ~29K

Как перенести метод на другие домены

Тот же подход к оценке применим к инженерным агентам в EDA, CAE и других областях:

  • оценивать финальные инженерные артефакты, а не только успешность отдельных вызовов инструментов;
  • писать предметный верификатор, который ловит пропущенные, усечённые, переформатированные или переиспользованные результаты — это защита от «жульничества» агента;
  • собирать много прогонов, чтобы повышать надёжность за счёт оптимизации навыков и интерфейсов инструментов MCP.

Начать можно с руководства NeMo Gym Quickstart: запустить первичную оценку, затем применить описанный подход к одной показательной задаче — определить корректный финальный артефакт, построить предметный верификатор, разобрать отказы прогонов, доработать навыки и описания инструментов и повторить прогон в неизменных условиях оценки. Подробнее о подходе Solido Fuse к генеративному и агентному ИИ в Solido Characterization Suite рассказывает демонстрация Self-Verifying, Long-Running Agentic Characterization Workflow Demo.

Метод близок и к тому, как в отрасли вообще измеряют качество агентов: без оценки по конечному результату переход от вызова инструментов к выполнению задачи остаётся набором разрозненных метрик. Показательно и то, что рост надёжности здесь достигнут не сменой модели, а правкой описаний инструментов и навыков — та же логика, что в разборе шести барьеров на пути агентов в продакшен. А для тех, кому важнее не качество, а компактность и скорость вызова инструментов, есть отдельный пример — Needle 2, модель на 45 млн параметров.

Частые вопросы

Что такое NeMo Gym?

Открытая библиотека NVIDIA для оценки и улучшения моделей и агентов с помощью сред. Она задаёт задачу, инструменты, состояние и верификатор для каждого прогона и записывает траектории, сообщения и действия с инструментами.

Кого касается эта новость?

Команды, которые внедряют ИИ-агентов в инженерные маршруты: разработчиков EDA и CAE, а также всех, кто автоматизирует многоэтапные процессы, где ошибка раннего этапа портит финальный результат.

Каких результатов удалось добиться?

Средняя композитная оценка выросла примерно с 55% до 95%, число шагов агента упало со 155 до 53, а выходные токены — примерно с 81K до 29K.

На каком наборе данных проводили замеры?

На открытом PDK GF180MCU: 229 стандартных ячеек и 36 PVT-углов, для SPICE-моделирования использовался Solido AFS.

Почему нельзя оценивать агента по отдельным вызовам инструментов?

Промежуточные проверки пропускают отказы: финальная верификация Liberty-файлов выявила пропущенные ячейки и рабочие условия, неверные пороги фронта и значения задержек и мощности вне допуска. Поэтому оценивать нужно итоговый артефакт.

Как работает система награды?

Награда равна произведению четырёх гейтов — Coverage, Validity, Relative Validation и Integrity — на долю значений, попавших в допуск. Если не пройден хотя бы один гейт, награда обнуляется.

Что именно доработали в агенте?

Навыки характеризации и описания инструментов MCP: упростили пересекающиеся файловые и shell-интерфейсы и задали входные параметры инструментов явными JSON-схемами.

Сколько времени занимает один прогон?

Примерно 1,5–2 часа. В настройке маршрут ограничивали двумя ячейками и 36 PVT-углами, всего провели около 25 прогонов на Claude Opus 4.8 в Claude Code.

Подойдёт ли метод для не-EDA задач?

Да, подход применим к инженерным агентам в EDA, CAE и других доменах. Общее правило — оценивать финальные артефакты, писать предметный верификатор и набирать много прогонов для оптимизации навыков и интерфейсов инструментов.

Источник: developer.nvidia.com